AI时代来临，如何让人工智能技术更好地服务农业？华中师范大学化学学院/绿色农药全国重点实验室教授王凡的答案是——用AI赋能农药研发。

2004年，王凡考入华中科技大学数学专业。第二年，他作为校际交流生赴法国亚眠大学学习。在法国深造期间，他先后取得数学和计算机本科双学位、硕士学位，博士期间又转型聚焦医药领域研究，获得理论化学与计算机博士学位。

“作为湖北人，我一直想回到湖北发展。”2016年底，王凡回到家乡，入职华中师范大学化学学院，成为杨光富教授团队的一员，一头扎进了从未涉足过的农药研发领域。王凡说，面对全新领域的科研挑战，离不开杨光富教授的长期鼓励和支持。

2023年，绿色农药全国重点实验室（华中师范大学）成立，由杨光富教授领衔并担任实验室主任。王凡加入实验室后，继续从事绿色农药相关研究。

△华中师范大学化学学院-绿色农药全国重点实验室教授王凡。

中国是全球农药生产、使用第一大国，农药市场规模超6000亿元，每年依靠农药挽回的粮食产值达2800多亿斤。“然而，目前我国自主创制的农药品种不足10%，自主研发创新能力极度薄弱，核心研发技术长期被国外‘卡脖子’。”王凡说。

最核心的原因在于农药研发具有极高的门槛。王凡说，农药行业公认的研发规律是“三个10”：需要投入10年以上时间、10亿元以上资金、筛选10万个化合物，最终才能成功筛选出一款有效农药。

此外，传统的农药研发模式十分盲目，大多是参照国外已有农药结构，简单修改、合成、试错筛选，耗时耗力、成本极高、成功率极低。

随着人工智能技术快速发展，AI为农药产业创新转型提供了一条全新的路径。

“我刚好赶上了人工智能快速发展的时代，又有杨老师团队这么好的平台和积累。”王凡介绍，杨光富教授是国家杰出青年科学基金获得者、我国农药分子设计领域的领军科学家，其团队在农药分子设计领域深耕多年。

为解决行业痛点，拥有交叉学科背景的王凡开始尝试用AI技术优化农药研发流程，为这支科研团队插上数字化“翅膀”。他深耕人工智能辅助农药分子计算方法，带领团队开发出了基于人工智能和高性能计算的绿色农药分子设计软件Pesticide Discovery AI（PDAI）。历经数年技术积累，先后迭代多套自研AI软件，功能覆盖了“AI研发决策-AI分子设计-AI数字实验记录与管理-AI人机协同创新”整个农药研发全链条。

依托这套技术体系，该团队成功实现一系列落地成果：喹草酮等3款自研的新型除草剂完成登记上市，烯丙唑菌胺等8款农药候选新品种已进入登记开发程序，并逐步形成了从“理论创新-技术研发-产品创制-应用示范”的贯通式研究体系。

依托这套AI赋能农药研发技术体系，该团队还与华为合作打造了全球首个AI辅助绿色农药创制一体化平台——“神农”一体机。

“通过专为农药研发定制的数据和算法，配套大模型智能体、农药物分子设计系统等核心功能，‘神农’一体机能够覆盖农药分子智能设计、研发智能决策、数字实验记录等场景，全方位优化传统研发流程。”王凡说。

在他看来，人工智能应用是给农药研发装上了一套“精确制导系统”。“借助我们的AI平台，研发者能够定向设计安全高效的农药分子。既能精准灭杀病虫害，又能最大限度降低对生态、有益生物的伤害；同时减少研发化合物的筛选量，显著缩短创制周期、降低研发投入。”他说。

怀着为我国农药行业数字化、智能化转型赋能，提升国内农药整体研发水平的愿景，王凡决定创业，并很快获得了政府相关部门、学校和投资机构的支持。

王凡说：“湖北良好的创业环境、全方位的政策与资源支撑，帮我们解决了资金、场地、资源对接等所有初创核心难题。”其中，武汉产业创新发展研究院（下称“武创院”）更是以“拨转股”形式为其提供了资金支持，帮助该团队迈出创业第一步。2024年，王凡牵头创办武汉华大农耀科技有限公司。

现在，王凡还有一个新身份——武创院AI绿色农药研究所所长。2025年，武创院与华中师范大学绿色农药全国重点实验室共建AI绿色农药研究所，成为链接农药创制领域学术、产业、政府资源的产学研纽带。

如今，武汉华大农耀科技有限公司产品已获得多家农药企业认可并投入使用，市场反馈良好；王凡带领的团队也从初期的3人扩充至30余人，吸引了不少应届毕业生与行业技术人才；公司今年还参与共建农业农村部绿色农药数智创制技术重点实验室。

“除了服务大型农药企业，未来我们还要下沉到田间地头，为种植大户提供智能植保、科学用药等全套方案。”王凡表示，下一步将继续迭代优化“神农”一体机，深耕AI赋能植保、绿色农药研发赛道，真正让AI技术落地田间地头，助力国家粮食安全和农业高质量发展。